1功能简介

　　本控制器主要用建筑工地的各个供水点的水箱、阀门进行控制，避免工地水箱在24个小时供水中跑水现象，或晚间无人用水而大量跑水浪费水资源，并且根据季节变化优化和调节供水时间，实现一机多控的功能，也可以选择同时对几个建筑工地分时控制，用有限的水资源，达到最佳的使用效果。

　　2智能节水控制器的工作原理

　　智能节水控制器的电路由电源电路、MCU编程主控电路、显示驱动电路、数据存储电路、实时时钟电路、键盘电路、输出电路、输出驱动电路、控制执行电路等，其原理见图1所示。

　　电原理图简略。该装置是以MCU编程主控电路为核心展开的，如果将该装置用作建筑工地公用厕所节水控制，根据：工地作息时间按进出公用厕所人次疏密程度不同，对一天24个小时进行人性化的冲水周期进行相应变更的8O个预置时间点设定。当实时时间与预设的一个时间点相同时，MCU编程主控电路就发出控制信号，经输出驱动电路带动执行电路动作——控制外接电磁水阀的开关—— 打开或关闭向水箱注水的水阀，达到节水的目的。

　　3各单元电路简介

　　3.1电源电路

　　电源单相220V由变压器转换为10V，再经过桥式整流和滤波电路，获得12V直流电源，并通过三端集成稳压电路得到5V直流稳压电源供装置使用。

　　3.2 MCU编程主控电路

　　由单片机集成电路AT89S52为核心组成。该集成电路的UART全双]_串行通信口与8位串/U并出移位寄存器74HC164连接作串行数据传输。

　　3.3显示电路

　　由2块串人/并出移位寄存器74HC164和驱动芯片ULN2003及DIS 显示屏组成;TA89S52的串口每一循环扫描周期送出两个字节数据，第一个字节是位码寄存中第2快74HC164中，并经过IC5驱动显示屏DIS的五个位，第二个字节为段码数据寄存于IC4中;IC4的输出端经电阻限流后分别驱动DIS的7个笔段及两个点;IC4的高位输出端脚接到IC6的数据输入端，第① 、②脚上构成连接串行数据的传送;IC6的输出端第(13)(12)(10)(11)⑥脚分别接到IC5的输出端①～⑤脚上，以作驱动DIS的位来实行时时钟、设置等信息的显示。

　　3.4数据存储电路

　　IC1是一片专用的数据存储器24LC02，它是一种非易失性的数据存储器，用以存储预设时间点及启动放水时间长度数据，在断电的情况下数据可以保存百年以上，由于只用一片24LC02，所以它的地址端A0、A1、A2连同其它写保护端WP、接地GNP一起接到电源地上。

　　3.5 实时时钟电路

　　由IC2实时时钟芯片DS1302及其外围元件构成。DS1302是一种性价比较高的时钟专用芯片，可实时地对秒、分、时、日、周、月以及闰年等进行计算处理，可以通过外接充电电池长期保存数据，并能为电池作涓流充电。

　　3.6键盘电路

　　由按键开关AN1、AN2、AN3等组成，三个按键用以校正时间，修改8O个预设的起控点时间，设置启动放水时间长度等。

　　3.7输出控制执行电路

　　这部分电路是由IC7驱动电路ULN2003及继电器JD1、JD2、JD3等组成。IC7将IC3输出的控制信号进行驱动放大，带动继电器去接通、关闭电磁阀、控制加水或放水。

　　4软件设计

　　本控制器软件编程非常简单，主要是实时时钟与对应设置以及中断处理等。具体的譬如AN1是一个功能键，只有在连续按动AN1“功能”键j次以后，才能进入对实时时钟修改、预设起控时间、放水长度设置等功能的切换;AN2是一个点动/位移/减量键通常情况下起“点动”作用——按一下AN2会改变“时”数或“分”数的闪烁位置，在进行启动放水的时间长度设置时起“减量”作用——按动AN2会使放水时间长度数据减小;AN3是一个增量键，在修改时间或设置启动放水时间长度时，按动AN3会使正在闪烁的数据增大。

　　显示部分，开机时第五位数码管显示“H”字样及中间的两个点在闪动，其他四位则分别做时钟的时、分显示;按动“功能”键AN1三下进人设置各功能显示。。。。。图2显示主体程序流程简图，图3是中断程序的流程简图。

　　5 结语

　　在实际应用中，还可以根据使用情况，对预设的时间点和控制输出开关量都可以任意扩展。如果认为一天24个小时内每一个时间点对应一次充放水大多的话可以根据具体状况将若干个时间点重叠改设同一个时间，这样就可以减少冲放水次数。此MCU智能节水控制器还可以用于北方城市大型室外消防供水系统，解决消防管道中的水因为不能流动，而又因为客观原因不能深埋管线，通过定季节和定时间的智能控制，将管道中的水与消防水池循环起来，避免了管线被冻裂，保障了消防用水安全和减少水资源浪费。

　　作者简介：

　　冯庆祥(1953，3～)，男，哈尔滨人，高级工程师，现从事建筑工程技术，施工管理。

　　冯海涛(1981，7～)，男，哈尔滨人，助理工程师，现从事消防设施工程施工。